液压比例阀及伺服阀测试系统设计

　　0 引言

　　液压系统传动力大，易于传递及配置，在工业及其他行业应用广泛。液压阀在液压系统中起到控制方向、压力和流量的作用，是整个液压系统的核心。液压阀种类很多，其中电液比例阀 ( 包括比例方向阀、比例压力阀、比例流量阀) 以其控制精度较高、反应速度快、工作可靠、维护简单及价格适中等优点，在农业机械和工程机械上应用广泛; 而伺服阀虽然控制精度高、动态特性好，但价格昂贵、抗污染能力弱，主要应用于机床、航空航天等对于控制精度和动态特性要求高的高端设备上。近年来，国内外大功率拖拉机和自走式农用动力底盘发展迅速，液压转向系统、全液压驱动系统、电液防滑系统、负荷传感液压系统和液压悬挂系统等液压技术得到了广泛研究与应用，其中液压比例阀是液压驱动、电液防滑、负荷传感等液压系统的核心之一。

　　液压比例阀和伺服阀性能的优劣，对于保证农业装备和其他设备的作业稳定性和可靠性具有重要作用。本文设计了液压比例阀和伺服阀的测试系统，通过压力差和泄漏量的测定，为评价液压比例阀和伺服阀性能优劣提供准确的依据。

　　1 液压比例阀和伺服阀测试原理

　　液压比例阀的控制原理是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变，并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出，一般用于开环系统。伺服阀的控制原理与液压比例阀基本相同，只是增加了负反馈控制回路，一般用于闭环系统，因而其控制精度高，但反应速度慢一些^[1]。

　　液压比例阀和伺服阀性能测试时，首先由控制柜或微机控制系统通过电放大器向液压阀输入控制信号，对液压阀的阀口开度大小进行控制，而液压阀开口的压力损失则可以通过液压阀两端的压力表读数获取，然后根据压力差值，对液压阀的开口进行测试。继续对液压阀进行测试并记录数据，通过对测试记录的数据进行比较和分析，对液压阀的性能做出正确的判别。在测试过程中，通过阀两端的压力差来判断液压阀的性能和工艺优劣。

　　2 工况分析

　　测试液压阀平台需检测阀在不同输入电压或电流的情况下阀内的压力损失，根据不同情况，对输入阀的电流加以控制。在测试过程中，测试液压阀平台主要受力为阀内的阻力和缓冲装置的阻力，不受到外力作用，只受到节流阀节流过程中带来的压力冲击和阀内的压力损失。

　　3 测试回路设计

　　由以上分析，设计出液压比例阀和伺服阀测试平台原理图，如图1 所示的液压回路，根据此原理图分别对液压比例阀和伺服阀进行测试^[2]。